变电站避雷器在线监测仪故障分析及整改措施

赵煜，吕庆升，崔兴，朱良

（云南电网有限责任公司曲靖供电局，云南 曲靖 655000）

变电站的避雷器在运行的过程中经常会承受较高的运行电压。金属氧化锌避雷器更是容易在使用的过程中承受巨大的压力，其内部的阀片会在高电压和大电流的情况下逐步老化，严重时其中的电流会泄漏。如果阀片老化的速度过快，则阀片的温度会加速升高，如果处理不当甚至会在短时间内引发爆炸事故。智能变电站避雷器在线监测仪不仅能够在短时间内全面地提供电流和动作，也能够为广大运行人员和检修人员提供更加准确的数据。所以有效地对避雷器在线监测仪内部的故障进行全面分析，并采用有关的措施来处理缺陷，才能够保证整个监测系统更加安全地运行。

1 避雷器在线监测仪的概述

避雷器在线监测仪是将高压交流电力系统和氧化锌避雷器配套的仪器，只有将两者更好地串联在一起，才能够更好地接入接地回路中。毫安表也在监测器内部发挥着很大的作用。毫安表主要可以用来监测运行过程中产生的漏电流，并可以根据数据判断避雷器内部是否存在受潮的现象。可以用毫安表判断避雷器内部电流的大小，还可以运用污秽表来监测避雷器套子外部污秽的大小，而内部的动作技术则可以在短时间内记录避雷器内部电压的数量。

2 避雷器在线监测仪作用

（1）可以更好地保留原有的雷击数量，并有效地显示现场指针泄漏的功能。（2）控制室内部可以直接通过监测报警仪来观察每一组避雷器泄漏电流的大小，并在之后及时向监控中心发送信号。（3）可以在自动化的监测报警仪内部设定电流超标报警值。一旦在使用的过程中出现电流异常的现象，则可以在第一时间进行报警。（4）由于在使用的过程中，其环境内部的温度和湿度都会有所变化。如果避雷器在使用的过程中，其表面不断出现泄漏的现象，则电流会瞬时增大。避雷器在线监测仪可以更好地区分内部泄漏和表面泄漏。

3 避雷器在线监测仪整体结构

从结构组成来看，氧化锌避雷器在线监测系统主要是由放电计数器和电流测试仪组成，通过将其接在避雷器内部来记录避雷器的动作幅度和次数。内部放电器用来有效地记录避雷器本身放电的次数，内部电流测试仪用来有效地测试从避雷器内部流出的电流量，以此保证氧化锌避雷器在线监测仪器正常工作。从操作过程来看，氧化锌避雷器在线监测仪有独特的警示功能和带电功能。图1为避雷器在线监测仪的原理图，其内部的原理相对比较简单。

避雷器在线监测系统内部主要为放电计数器和电流测试仪。其主要仪器都存在于金属外壳内部。两个基本的部件可以很好地屏蔽电磁干扰，所有的部件也有更好的耐腐蚀的作用。每一种电容都可以在电压的冲击下对计数器内部的线圈放电，之后才能够更好地记录避雷器放电的次数和频率。电流测试仪本身也能够有效地显示运行状态下避雷器泄漏电流的数量。不同类型和位置的电流能够在第一时间显示出避雷器运行的情况。如果避雷器在使用的过程中出现受潮和绝缘的情况，也可以通过内部的电流显示区显示出来。

明确了解避雷器在线监测仪内部的结构，才能够使避雷器更好地运作。

图1 避雷器在线监测仪原理图

4 在线监测仪实际案例分析

运行人员在对220kV变电站进行巡视时，发现220kV的避雷器监测仪在运行过程中出现数据异常的现象，甚至220kV在线监测仪在使用的过程中出现了电流值超标的现象。

表1 220kV在线监测仪带点校验数据

表1为在线检测仪校验数据的结果。由表1可知：B组和C组数据之间相差很大。但是使用钳形电流表来测量3组的三相电流数值，则数值结果相差较小。由此可知此故障并不是由避雷器内部的结构所引起。因为在线监测仪在使用过程中出现了诸多故障，所以才使得本次使用过程中也出现诸多故障。

5 常见故障及整改措施

在日常检修和维护时，通过对上述实际案例进行分析可以总结出在线监测仪在使用过程中出现了如下几点故障，需要采用合适的措施进行整改。

5.1 密封情况不佳

5.1.1 密封效果不达标最为常见

（1）在接头处未采用平垫提升接头的密封性。不采用平垫可以增加接触部位的受力面积，但无法保证密封效果，导致使用过程中会出现问题。（2）采用非伞形的接头来进行密封。在多雨季节，雨水都会随着螺丝钉上的螺纹渗透进入到瓷瓶内部，使在线监测仪器的内部出现受潮的现象，导致内部结构出现短路的现象。

5.1.2 解决措施

（1）在密封处装密封圈来保证在线监测仪的密封效果，必要时加入环形的橡胶圈来更好地加强密封性。在操作过程中，可以将环形的橡胶圈先穿入空心的瓷瓶，之后再将加工好的结构接到在线检测仪上，更好地增强密封的效果。（2）使用伞形接头加强密封效果。雨水顺着伞形边缘流下，并顺利进入到监测仪器内部。也可在接头处易渗水的位置加入中性的玻璃硅胶，可在短时间内增强整个仪器的密封性。中性玻璃硅胶的成本较低，且内部的密封性能也较好。

5.2 弹簧出现问题

通过电磁感应和线圈更好地合成整个计数动作，才能够使在线监测仪发挥更好的作用。在操作的过程中，可以运用弹簧的拉伸和收缩来更好地完成铁片的复位工作，并有效地统计计数动作。要完成这一系列过程，需要确保弹簧结构有更好的抗疲劳性能和冲击韧性。如果弹簧圈数过少，会导致装置出现老化和失效的现象，最终影响到整个在线监测仪的使用效果。

根据《冷卷圆柱旋转弹簧技术条件》对弹簧的相关规定，如果弹簧内部的有效圈数大于10圈，那么支撑圈就会大于1.5圈。圈子之间不会存在较小的间隙。所以在整改过程中，需要根据实际情况更换不达标的弹簧。

可以通过采用如下参数进行整改：有效圈数设定为16圈，支撑圈数设置为2圈。在常规状态下，圈子之间的间隙一般都较小。

6 结语

氧化锌避雷器在线监测仪作为一种具有众多功能的设备。如果其内部的故障过多，则会直接影响到整个电网的安全运行。本文从工作的实际出发，具体分析了造成监测仪故障的主要原因，并通过找到标准的技术来使用合适的预防措施，可有效地降低在线监测仪的故障率，能够为设备和电网的稳定运行做出有效的贡献。